本實用新型涉及一種發(fā)電設(shè)備，特別是一種風(fēng)力發(fā)電機(jī)。

背景技術(shù)：

現(xiàn)有的風(fēng)力發(fā)電機(jī)大都采用螺旋槳型風(fēng)動機(jī)帶動發(fā)電機(jī)發(fā)電，或者采用其他定型的葉輪,而且葉輪的旋轉(zhuǎn)面的法向指向風(fēng)向且與地面相平行。垂直軸風(fēng)力發(fā)電機(jī)，是一種將風(fēng)能轉(zhuǎn)變?yōu)闄C(jī)械能，再轉(zhuǎn)變?yōu)殡娔艿牡娃D(zhuǎn)速風(fēng)力發(fā)電機(jī)。利用風(fēng)力發(fā)電，向蓄電池充電蓄存電能。風(fēng)力發(fā)電機(jī)能在低風(fēng)速啟動，風(fēng)力發(fā)電效率高，根據(jù)垂直型風(fēng)力發(fā)電機(jī)的原理，風(fēng)輪的轉(zhuǎn)速上升速度提高較快，它的發(fā)電功率上升速度也相應(yīng)變快，發(fā)電曲線也相對飽滿。在同樣功率下，垂直軸風(fēng)力發(fā)電機(jī)的額定風(fēng)速較現(xiàn)有水平軸風(fēng)力發(fā)電機(jī)要小，并且它在低風(fēng)速運(yùn)轉(zhuǎn)時發(fā)電量也較大。在高風(fēng)速運(yùn)轉(zhuǎn)下葉片發(fā)出的噪音低，安全性能比較好。所以它不僅普遍適用于風(fēng)能條件好，遠(yuǎn)離電網(wǎng)，或電網(wǎng)不正常的地區(qū)，供給照明、電視機(jī)、探照燈、通訊設(shè)備和電動工具用電外，還可以廣泛用于各種交通工具，工廠，農(nóng)村，城市住宅小區(qū)，高層建筑等領(lǐng)域。但是風(fēng)力資源在時間分配上也不均勻，尤其在我國東部沿海地區(qū)，極易遭受臺風(fēng)侵襲，這會給風(fēng)力發(fā)電機(jī)造成毀滅性損壞，因此有必要開發(fā)一種帶強(qiáng)風(fēng)保護(hù)的風(fēng)力發(fā)電機(jī)。

技術(shù)實現(xiàn)要素：

本實用新型對現(xiàn)有技術(shù)中存在的上述問題，提供了一種結(jié)構(gòu)簡單性能可靠，效率更高的風(fēng)力發(fā)電機(jī)。

本實用新型的目的是這樣實現(xiàn)的：

一種風(fēng)力發(fā)電機(jī)，包括機(jī)架、盤式發(fā)電機(jī)和葉輪，其中所述葉輪是由葉片通過支撐架與主軸連接而成，所述支撐架為鉸鏈?zhǔn)絺愎墙Y(jié)構(gòu)，分上、下支撐架，其中下支撐架具體為葉片連接桿、下支撐桿和下輪轂組成水平支撐；上支撐架包括由葉片連接桿、上支撐桿和上輪轂組成水平支撐和由斜拉桿和滑環(huán)組成的伸張支撐；其中所述斜拉桿與所述上支撐桿相連接；所述滑環(huán)位于所述主軸的上部，采用花鍵鏈接；所述葉片連接桿通過螺栓與所述葉片相連接，而支撐架內(nèi)部采用圓銷連接。

在設(shè)定安全風(fēng)速以下時，葉輪處于直徑最大狀態(tài)，風(fēng)能利用率最高；葉輪轉(zhuǎn)動，帶動主軸轉(zhuǎn)動，使盤式發(fā)電機(jī)發(fā)電。但是當(dāng)風(fēng)速過高時，葉片受力過大，因上輪轂和下輪轂固定在主軸上，將造成支撐架的水平支撐失穩(wěn)，即上支撐桿和下支撐桿的外端與葉片連接桿的圓銷連接處發(fā)生相對運(yùn)動而翹起，上支撐桿推動斜拉桿上移，進(jìn)而推動滑環(huán)沿著主軸上的花鍵上移。鉸鏈?zhǔn)絺愎墙Y(jié)構(gòu)的支撐架收攏，葉輪的直徑變小。

作為優(yōu)選，一種風(fēng)力發(fā)電機(jī)，風(fēng)力發(fā)電機(jī)，所述葉輪的葉片為NACA0012型對稱翼，葉片弦長c為0.24米。采用標(biāo)準(zhǔn)對稱翼型，適用于一般小型風(fēng)力發(fā)電機(jī)，葉片翼弦長為0.24米，即葉片橫截面對稱軸的長度為0.24米。該型葉片阻力系數(shù)小，有利于提升效率。

作為優(yōu)選，一種風(fēng)力發(fā)電機(jī)，所述葉輪有三個葉片在空間上均布，夾角120°，葉片的長為2米，風(fēng)輪半徑為1米。正常工作時，風(fēng)輪半徑的半徑即器水平支撐作用的上支撐桿和下支撐桿處于水平位置時，風(fēng)輪半徑為1米。此葉片長2米的三葉片葉輪，考慮到遇強(qiáng)風(fēng)時可收攏，也就是在正常風(fēng)速時，效率較現(xiàn)有技術(shù)效率要高。

作為優(yōu)選，一種風(fēng)力發(fā)電機(jī)，所述葉輪的葉片安裝角?為5°。根據(jù)風(fēng)機(jī)理論，攻角α是指相對風(fēng)速與翼弦線之間的夾角，而葉片的攻角是隨著風(fēng)速的變化而不斷變化的。安裝角是指的旋轉(zhuǎn)平面與翼弦線之間的夾角，調(diào)整安裝角的最的效果也就是調(diào)整入流角φ，以此來提升發(fā)電效率。經(jīng)過設(shè)計計算，葉片安裝角?為5°時，效率最優(yōu)。

因此，本實用新型具有結(jié)構(gòu)緊湊、性能可靠、發(fā)電效率高，遇強(qiáng)風(fēng)能自保的特點(diǎn)。

附圖說明

圖1是本實用新型的結(jié)構(gòu)示意圖；

圖2是處于強(qiáng)風(fēng)保護(hù)狀態(tài)的使用示意圖；

圖3是圖1的葉片3安裝角的示意圖。

圖中：1、機(jī)架，2、盤式發(fā)電機(jī)，3、葉片，4、主軸，5、葉片連接桿，

6、下支撐桿，7、下輪轂，8、上支撐桿，9、上輪轂，10、斜拉桿，

11、滑環(huán)，12、花鍵，13、螺栓，14、圓銷。

具體實施例

下面通過實施例，并結(jié)合附圖，對本實用新型的技術(shù)方案作進(jìn)一步具體的說明。

實施例1：參照圖1、圖2，一種風(fēng)力發(fā)電機(jī)，包括機(jī)架1、盤式發(fā)電機(jī)2和葉輪，其中所述葉輪是由葉片3通過支撐架與主軸4連接而成，所述支撐架為鉸鏈?zhǔn)絺愎墙Y(jié)構(gòu)，分上、下支撐架，其中下支撐架具體為葉片連接桿5、下支撐桿6和下輪轂7組成水平支撐；上支撐架包括由葉片連接桿5、上支撐桿8和上輪轂9組成水平支撐和由斜拉桿10和滑環(huán)11組成的伸張支撐；其中所述斜拉桿10與所述上支撐桿8相連接；所述滑環(huán)11位于所述主軸4的上部，采用花鍵12鏈接；所述葉片連接桿5通過螺栓13與所述葉片3相連接，而支撐架內(nèi)部采用圓銷14連接。

在設(shè)定安全風(fēng)速以下時，葉輪處于直徑最大狀態(tài)，風(fēng)能利用率最高；葉輪轉(zhuǎn)動，帶動主軸4轉(zhuǎn)動，使盤式發(fā)電機(jī)2發(fā)電。但是當(dāng)風(fēng)速過高時，葉片3受力過大，因上輪轂9和下輪轂固定在主軸4上，將造成支撐架的水平支撐失穩(wěn)，即上支撐桿8和下支撐桿6的外端與葉片連接桿5的圓銷14連接處發(fā)生相對運(yùn)動而翹起，上支撐桿8推動斜拉桿10上移，進(jìn)而推動滑環(huán)11沿著主軸4上的花鍵12上移。鉸鏈?zhǔn)絺愎墙Y(jié)構(gòu)的支撐架收攏，葉輪的直徑變小。風(fēng)力發(fā)電機(jī)在強(qiáng)風(fēng)下得到保護(hù)。

實施例2：參照圖1、圖2，圖3，一種風(fēng)力發(fā)電機(jī)，所述葉輪有三個葉片3在空間上均布，夾角120°，葉片3的長為2米，風(fēng)輪半徑為1米。所述葉輪的葉片3為NACA0012型對稱翼，葉片弦長c為0.24米。采用標(biāo)準(zhǔn)對稱翼型，適用于一般小型風(fēng)力發(fā)電機(jī)，葉片翼弦長為0.24米，即葉片3橫截面對稱軸的長度為0.24米。該型葉片阻力系數(shù)小，有利于提升效率。正常工作時，風(fēng)輪半徑的半徑即器水平支撐作用的上支撐桿和下支撐桿處于水平位置時，風(fēng)輪半徑為1米。此葉片3長2米的三葉片葉輪，考慮到遇強(qiáng)風(fēng)時可收攏，也就是在正常風(fēng)速時，效率較現(xiàn)有技術(shù)效率要高。

實施例3：參照圖1、圖2，圖3，一種風(fēng)力發(fā)電機(jī)，所述葉輪的葉片安裝角?為5°。根據(jù)風(fēng)機(jī)理論，攻角α是指相對風(fēng)速與翼弦線之間的夾角，而葉片的攻角是隨著風(fēng)向的變化而不斷變化的。安裝角是指的旋轉(zhuǎn)平面與翼弦線之間的夾角，調(diào)整安裝角的最的效果也就是調(diào)整入流角φ，以此來提升發(fā)電效率。葉片3與葉片連接桿5通過螺栓13相連接，經(jīng)過設(shè)計計算，安裝角?為5°，因此可以通過葉片連接桿5與葉片3的結(jié)合面的結(jié)構(gòu)調(diào)整安裝角?達(dá)到最優(yōu)，保證在正常工作狀態(tài)下，效率最優(yōu)。在遇強(qiáng)風(fēng)時，有足夠的風(fēng)壓，使風(fēng)輪像雨傘一樣收攏，起到保護(hù)作用。待臺風(fēng)過去，支撐架在自重的作用下，自動恢復(fù)到正常工作狀態(tài)，即滑環(huán)11下移，下支撐架具體為葉片連接桿5、下支撐桿6和下輪轂7組成水平支撐又回到水平狀態(tài)；上支撐架包括由葉片連接桿5、上支撐桿8和上輪轂9組成水平支撐同步回到水平狀態(tài)。

總之，本實用新型因為采用優(yōu)化的葉片和安裝角，特別是鉸鏈?zhǔn)絺愎墙Y(jié)構(gòu)，使得迎風(fēng)面更大，風(fēng)能利用率更高，但在臺風(fēng)條件下，風(fēng)力發(fā)電機(jī)能自動收攏，起保護(hù)作用。